水泥品種與土質對水泥土抗壓強度的影響

摘 要：水泥土作為地基加固、路面基層等工程中的常用材料，具有經濟耐久、施工簡便等優點。本文主要是利用不同品種水泥及不同的土進行水泥摻入比試驗，通過物理力學性能的檢驗結果初步分析了材料對水泥土性能的影響。

關鍵詞：水泥品種 抗壓強度 影響

中圖分類號：TU432 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0076-03

水泥土作為地基加固、路面基層、護坡修筑、基礎夯土和鋪墊等工程的常見材料，具有經濟耐久、就地取材、施工簡便等優點。近年來，以其施工期短、可加固深度大、處理效果好等特點廣泛應用在軟弱地基加固處理工程中。為了了解水泥品種、土質對加固處理后的軟土地基（水泥土）的物理力學性能的影響，分別采用3種不同品種的水泥和3種不同的土進行不同水泥摻入比的水泥土試驗。試驗具體情況如下。

1 材料情況

2 試驗情況

從上面的試驗結果來看：（1）從本次試驗的三種土中摻入3種水泥所組成的水泥土強度總體上看，水泥土強度隨齡期增加而增長，28天齡期前增長速度快，后期增長速度則要慢一些。以90天強度作為基準（100%），7天抗壓強度在31.8%～66.7%，28天抗壓強度在70.3%～89.0%。（2）從水泥土強度發展過程來看，水泥的品種和強度對水泥土強度發展有較大影響。由于礦渣硅酸鹽水泥實測強度最低，復合硅酸鹽水泥次之，普通硅酸鹽水泥實測強度最高；故在前、中期（7天、28天齡期），摻礦渣硅酸鹽水泥的水泥土強度最低，摻復合硅酸鹽水泥的水泥土強度次之，摻普通硅酸鹽水泥的水泥土強度最高。而到了后期（90天齡期），由于復合硅酸鹽水泥摻加了較多混合材料，其后期強度增長高于普通硅酸鹽水泥，故摻復合硅酸鹽水泥的水泥土強度與摻普通硅酸鹽水泥的水泥土強度相接近。3種水泥單位強度對水泥土的28天齡期強度貢獻（三種土的平均值）分別為：0.093、0.104、 0.107；對水泥土的90天齡期強度貢獻分別為0.126、0.125、0.131。從水泥土的強度與水泥強度的比值來分析，不同品種水泥單位強度對水泥土強度的貢獻有略微差異，復合硅酸鹽水泥單位強度對水泥土強度貢獻略高，其次為普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥略低。（3）從水泥土強度發展過程來看，土質對水泥土強度發展有一定影響。從表5的分析結果來看，在前期（7天齡期），使用砂土、粉土配制的水泥土強度基本相同，而使用壤土配制的水泥土強度略低一些；而到了中、后期（28天、90天齡期），使用壤土、粉土配制的水泥土強度基本相同，而使用砂土配制的水泥土強度明顯高于前兩者。（4）水泥土強度隨著水泥摻入比增加而增加，且從單位水泥摻入比的水泥土強度來看，隨著水泥摻入比的增加，單位水泥摻入比的水泥土強度也有逐步增加的趨勢，即水泥土強度增長的幅度高于水泥摻入比增加的幅度。以水泥摻入比7.0%為基準（100%），水泥摻入比分別為9.5%、12.5%、15.0%時，水泥摻入比的比值分別為136%、179%、214%，但水泥土強度的比值分別為115～184%、182%～300%、258%～414%，這也與水泥土齡期、不同土質、摻加的水泥品種等綜合因素密切相關。

綜上所述，三種水泥以適當的比例摻入三種土中，所組成的水泥土在強度（尤其是后齡期強度）、強度增長率、單位水泥強度對水泥土強度的貢獻和單位水泥摻入比對水泥土強度的貢獻等幾個方面無明顯差異。條件允可情況下，不同土質宜選用的不同水泥品種進行處理。對本試驗而言，壤土宜優先選用復合硅酸鹽水泥，其次選用普通硅酸鹽水泥，選用礦渣硅酸鹽水泥效果略差；粉土宜優先選用普通硅酸鹽水泥，其次選用復合硅酸鹽水泥，用礦渣硅酸鹽水泥效果略差；砂土宜優先選用礦渣硅酸鹽水泥，其次選用復合硅酸鹽水泥，選用普通硅酸鹽水泥效果稍差一些。

3 結論

水泥土的抗壓強度受到土質（級配、比重、密度、天然含水率等）、水泥品種、摻入比、水灰比和齡期等因素的影響較大，應根據工程實際情況并結合設計要求來經濟合理的選擇水泥品種、摻入比等條件，從而保證工程質量。

參考文獻

[1] 葉觀寶，陳望春，楊曉明，等.水泥土早期強度室內試驗研究[J].巖土工程技術，2003.

[2] 儲誠富，洪振舜，劉松玉，等.用似水灰比對水泥土無側限抗壓強度的預測[J].巖土力學，2005.

[3] 向前.水泥土無側限抗壓強度的試驗研究[J].山西建筑，2010.

[4] 陳淑華，郭井光，袁迎峰，等.水泥土加固軟土地基室內試驗研究，交通標準化，2004.